首页 > 学术论文

富有机质页岩甲烷吸附性能研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 21:01:39
热度:

富有机质页岩甲烷吸附性能研究【摘要】:赋存于富有机质页岩中的天然气,即页岩气,是一种重要的非常规天然气资源。页岩气作为一种新的清洁能源,一直备受社会各界的广泛关注。在全球范围内,页

【摘要】:赋存于富有机质页岩中的天然气,即页岩气,是一种重要的非常规天然气资源。页岩气作为一种新的清洁能源,一直备受社会各界的广泛关注。在全球范围内,页岩气资源极其丰富,主要分布在北美、东亚、南美、北非、澳大利亚等地区。页岩气可采资源量世界排名依次为中国、阿根廷、阿尔及利亚、俄罗斯和美国。我国页岩气资源开发现在已经有了良好的开端,开始进入规模化开发初期阶段,这种清洁高效资源将逐渐成为我国能源的重要组成部分。2014年,页岩气新增探明地质储量1067.50亿m3,是我国2011年设定页岩气新矿种后,首次提交探明储量;2015年,页岩气增势迅猛,新增探明储量4373.79亿m3。“十二五”期间,我国页岩气累计新增探明储量5441.29亿m3,总产量达57.18亿m3。本研究样品取自于渝东南下寒武统牛蹄塘组页岩。为了研究下寒武统牛蹄塘组页岩的吸附性能,对渝科1井牛蹄塘组页岩层段进行连续取心。从取样岩心中选取十块页岩样品,通过场发射扫描电镜、等温吸附实验、有机碳含量等测试,探讨了页岩的表面结构、孔隙特征等及其孔隙特征对于吸附性能的影响。扫描电镜观察表明,页岩中广泛存在各类孔隙及微裂缝,并于有机碳中观测到大量10 nm的孔,黄铁矿颗粒间观测到粒间孔,矿物间观察到微裂缝。N2等温吸/脱附实验表明,页岩样品孔径集中在1 nm和4 nm,1-2 nm及3-4 nm的孔对于10 nm以下的孔体积贡献较大;介孔对总孔体积贡献较大,微孔对总比表面积贡献较大,介孔体积对于N2吸附量具有决定性的作用;吸/脱附曲线中滞后环较为明显,其闭合点在相对压力0.45左右,在已知的规律区间(相对压力0.42-0.5)内。同时,页岩样品具有良好的分形特征,分形维数集中在2.7-2.8,表明孔隙表面粗糙程度较大,微孔普遍存在。CO2吸附实验表明,孔径小于2nm时,孔径集中在0.3-0.7 nm的孔径范围,有利于提供更大的比表面积。甲烷吸附等温线较符合I型吸附曲线,应用朗格缪尔方程对各个曲线拟合结果较好。结合各类吸附数据及有机碳含量测试发现,当有机碳含量小于6%时,多数样品的0-5 nm孔的孔体积与有机碳含量呈现很好的相关性;当有机碳含量大于6%时,10-15 nm孔的孔体积与其甲烷吸附量呈现很好的相关性。 【关键词】:页岩 吸附 甲烷 孔体积 分形
【学位授予单位】:中国地质大学(北京)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TE31
【目录】:
  • 摘要5-6
  • Abstract6-9
  • 第1章 有机质页岩吸附性能研究现状9-20
  • 1.1 研究背景9-12
  • 1.1.1 非常规天然气开发现状9-10
  • 1.1.2 页岩气勘查开发现状10-12
  • 1.2 研究目的与意义12
  • 1.3 国内外研究现状12-17
  • 1.3.1 离子抛光 + 电镜对孔隙的观察13-14
  • 1.3.2 页岩组分研究及其对吸附的影响14-15
  • 1.3.3 页岩孔隙发育情况的研究15-16
  • 1.3.4 分形维数表征非均质性的研究16-17
  • 1.4 研究内容17-20
  • 第2章 实验方案及方法20-24
  • 2.1 实验方案20-22
  • 2.2 测试方法22-24
  • 2.2.1 扫描电镜测试22
  • 2.2.2 氮气等温吸/脱附测试22
  • 2.2.3 二氧化碳等温吸附测试22-23
  • 2.2.4 甲烷等温吸附测试23
  • 2.2.5 有机碳含量测试23
  • 2.2.6 真密度测试23-24
  • 第3章 数据分析及讨论24-42
  • 3.1 扫描电镜测试24-26
  • 3.2 氮气等温吸/脱附测试26-31
  • 3.3 二氧化碳等温吸附测试31-32
  • 3.4 有机碳含量测试32-33
  • 3.5 甲烷等温吸附测试33-39
  • 3.6 真密度测试39
  • 3.7 分形维数39-42
  • 主要结论42-44
  • 致谢44-45
  • 参考文献45-47
  • 附录47


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

迎接页岩气发展的春天    胡文瑞;

美国页岩气工业始于1821年    谭蓉蓉;

中国页岩气技术国际研讨会在长江大学召开    谭蓉蓉;

我国需要尽快开展页岩气的勘探开发    董立;

綦江页岩气开发项目启动    

我国研究人员发现页岩气的直接存在    本刊编辑部;

中国正式实施新型能源页岩气开发    李立;

我国首个页岩气开发项目在綦江启动    

中国启动页岩气资源勘查    王立彬;

页岩气资源分布、开发现状及展望    安晓璇;黄文辉;刘思宇;江怀友;

世界页岩气勘探开发现状及面临的环境问题    陈明;

页岩气开发对环境的影响及对策    叶舒阳;

国外页岩气勘查开发进展    王玉芳;包书景;张宏达;葛明娜;王劲铸;孟凡洋;任收麦;

世界各国页岩气政策综述    吴西顺;

中国页岩气勘探开发现状及前景展望    

页岩气资源评价方法:概率体积法在三江盆地古生代页岩气中的应用    林斌;郭巍;赵肖冰;曹瀚升;王少华;

页岩气储层地震评价    印兴耀;吴国忱;

地震频率信息在页岩气勘探开发中应用的可能性分析    蔡启宏;傅子云;

页岩气渗流中的力学模型分析    刘禹;王常斌;文建军;宋付权;

中国页岩气成藏和潜在产能与对环境的污染分析    滕吉文;刘有山;

中国石油储备页岩气开发技术    王巧然

中国应大力开发页岩气    中国地质大学(北京)能源学院教授 张金川

我国首个页岩气合作开发项目已实施    林刚

页岩气藏:尚待开发的处女地    李冰 李婧婧

页岩气:有望改变我国能源格局    本报记者 胡学萃

页岩气:“鸡肋”变“牛排”    胡文瑞

唤醒沉睡的页岩气    本报记者 高慧丽

页岩气并非亚洲首选    李慧

页岩气勘探热潮席卷欧洲    本报记者 王海霞

我国页岩气开采将从重庆起步    特约记者 刘楠

页岩储层特征与渗流机理研究    郭为

页岩气地球物理建模分析    金吉能

页岩储层渗流—应力耦合模型及应用    张宏学

长壁开采区内垂直页岩气井稳定性研究    梁顺

富有机质页岩多尺度结构描述及失稳机理    俞杨烽

基于多重运移机制的页岩气渗流机理及试井分析理论研究    郭晶晶

伊宁盆地构造—热演化与上古生界页岩气成藏条件研究    冯杨伟

鄂尔多斯盆地东南部延长组页岩油气富集机理研究    俞益新

华北及东北地区页岩气资源潜力    姜文利

页岩气水平井体积压裂缝网设计方法研究    时贤

页岩气资源开发利用管理研究    刘龙

基于科学发展观的我国页岩气开发战略研究    余美

金阳—威信地区下古生界牛蹄塘组页岩气资源潜力分析    曹俊

鄂尔多斯盆地南部延长组长7段页岩气储层评价    白生宝

页岩气藏水平井HEGF裂缝网络渗流模型研究    折文旭

页岩气水平井分段压裂产能分析研究    郭文

我国页岩气开发利用环境保护法律制度研究    朱炳成

高过成熟阶段页岩生烃及含气量研究    韩淑乔

页岩气储层双侧向测井有限元正演模拟研究    苏俊

页岩气储层感应测井数值模拟研究    颜君